A urine-based ELISA with recombinant non-glycosylated SARS-CoV-2 spike protein for detecting anti-SARS-CoV-2 spike antibodies
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Universidade Federal de Minas Gerais
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Resumo
Serological assays have been widely used to detect anti-SARS-CoV-2 antibodies, which are generated from previous exposure to the virus or after vaccination. The presence of anti-SARS-CoV-2 Nucleocapsid antibodies was recently reported in patients´ urine using an in-house urine-based ELISA-platform, allowing a non-invasive way to collect clinical samples and assess immune conversion. In the current study, we evaluated and validated another in-house urine-based ELISA for the detection of anti-SARS-CoV-2 Spike antibodies. Three partial recombinant SARS-CoV-2 Spike proteins comprising the Receptor Binding Domain, expressed in eukaryotic or prokaryotic systems, were tested in an ELISA platform against a panel of over 140 urine and paired serum samples collected from 106 patients confirmed positive for SARS-CoV-2 by qRT-PCR. The key findings from our study were that anti-SARS-CoV-2 Spike antibodies could be detected in urine samples and that the prokaryotic expression of the rSARS-CoV-2 Spike protein was not a barrier to obtain relatively high serology efficiency for the urine-based assay. Thus, use of a urine-based ELISA assay with partial rSARS-CoV-2 Spike proteins, expressed in a prokaryotic system, could be considered as a convenient tool for screening for the presence of anti-SARS-CoV-2 Spike antibodies, and overcome the difficulties arising from sample collection and the need for recombinant proteins produced with eukaryotic expression systems.
Abstract
Ensaios sorológicos têm sido amplamente utilizados para detectar anticorpos anti-SARS-CoV-2, que são gerados a partir de exposição prévia ao vírus ou após vacinação. A presença de anticorpos anti-SARS-CoV-2 Nucleocapsídeo foi relatada recentemente na urina de pacientes usando a plataforma ELISA interna baseada em urina, permitindo uma maneira não invasiva de coletar amostras clínicas e avaliar a conversão imunológica. No estudo atual, avaliamos e validamos outro ELISA interno baseado em urina para a detecção de anticorpos anti-SARS-CoV-2 Spike. Três proteínas SARS-CoV-2 Spike recombinantes parciais compreendendo o Domínio de Ligação ao Receptor, expressas em sistemas eucarióticos ou procarióticos, foram testadas em uma plataforma ELISA contra um painel de mais de 140 amostras de urina e soro pareadas coletadas de 106 pacientes confirmados positivos para SARS-CoV-2 por qRT-PCR. As principais descobertas do nosso estudo foram que os anticorpos anti-SARS-CoV-2 Spike puderam ser detectados em amostras de urina e que a expressão procariótica da proteína rSARS-CoV-2 Spike não foi uma barreira para obter eficiência sorológica relativamente alta para o ensaio baseado em urina. Assim, o uso de um ensaio ELISA baseado em urina com proteínas parciais rSARS-CoV-2 Spike, expressas em um sistema procariótico, pode ser considerado uma ferramenta conveniente para triagem da presença de anticorpos anti-SARS-CoV-2 Spike e superar as dificuldades decorrentes da coleta de amostras e da necessidade de proteínas recombinantes produzidas com sistemas de expressão eucariótica.
Assunto
Ensaio de imunoadsorção enzimática, Diagnóstico, Anticorpos, Covid-19, SARS-CoV-2
Palavras-chave
Applied immunology, Diagnostic markers, ELISA, Viral infection